CN108764602B - 一种建筑群自然通风潜力评估方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑群自然通风潜力评估方法及系统。所述评估方法包括：获取全年不同时间段内的气象数据以及建筑群的建筑信息；根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图；根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；根据所述立面风压阈值超越概率统计模型，评估待测时间段内不同气象条件下建筑群的自然通风潜力。采用本发明所提供的评估方法及系统能够提高建筑群的自然通风潜力的评估精度。

Description

一种建筑群自然通风潜力评估方法及系统

技术领域

本发明涉及建筑群自然通风潜力评估领域，特别是涉及一种建筑群自然通风潜力评估方法及系统。

背景技术

自然通风作为重要的被动式建筑设计策略一直为建筑设计人员所关注，良好的自然通风条件可以有效提高房间舒适性和空气品质。传统上关于建筑自然通风设计较多关注于单体层面，然而建筑自然通风除了直接与建筑本身立面的开口设计有关，还受周边的风场条件影响，它与建筑形态、布局方式以及当地的气候条件息息相关，因此优化不同类型的建筑布局，适应当地气候条件逐渐为建筑师所关注。

对于建筑自然通风评价，由自然风作为自然驱动力在建筑表面形成的风压特征是一个重要因素，目前基于建筑立面风压的建筑群自然通风潜力研究已有一些研究开展，我国的《绿色建筑评价标准》也基于建筑立面风压指标对建筑自然通风进行了规定，但现有的这些研究评价方法主要评估几个典型风向和风速条件下的建筑立面风压分布情况(比如夏季和冬季主导风向条件)，该方法显然从一定程度上忽略了全年不断变化的风向和风速变化特征影响，且未全面考虑到对于具有不确定性的气象条件特征的影响，从而无法客观的反映建筑群的自然通风潜力，导致建筑群内的自然通风潜力评估精度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种建筑群自然通风潜力评估方法及系统，以解决现有技术中建筑群内的自然通风潜力评估精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种建筑群自然通风潜力评估方法，包括：

获取全年不同时间段内的气象数据以及建筑群的建筑信息；所述气象数据包括风速、风向；所述建筑信息包括角点坐标、位置坐标、高度以及所属建筑编号；

根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图；所述风玫瑰图包括不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；

根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；

根据所述立面风压阈值超越概率统计模型，评估待测时间段内不同气象条件下建筑群的自然通风潜力。

可选的，所述根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图，具体包括：

根据所述气象数据建立关于时间-气象数据关系的三维矩阵；所述三维矩阵为12月*31天*24时的三维矩阵；

根据所述三维矩阵提取不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；根据所述平均风速、所述风频以及所述阈值概率模型参数建立所述风玫瑰图。

可选的，所述根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型，具体包括：

根据所述风玫瑰图确定不同风向条件下的风压场数据；

根据所述建筑信息以及所述风压场数据建立所述建筑群的立面风压数据矩阵；所述建筑群立面风压数据矩阵包括所述位置坐标以及风压值；所述位置坐标与风压值一一对应；

根据所述立面风压数据矩阵建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型。

可选的，所述根据所述风玫瑰图确定不同风向条件下的风压场数据，具体包括：

获取气象站所处区域的第一大气边界层厚度以及所述建筑群内建筑群所处区域的第二大气边界层厚度；

根据所述风玫瑰图、所述第一大气边界层厚度以及所述第二大气边界层厚度确定不同风向条件下的风压场数据。

可选的，所述根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型，具体包括：

利用公式

建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；其中，i为不同方向的风频排列次序，i≥1，α(i)为第i风向的风频概率，P(PA＞PA^*)为风压发生概率；PA为建筑立面计算点风压，PA^*风压阈值标准；R为风速-风压转化系数；C(i)为第i风向上的尺度参数，K(i)分别为第i风向上的形状参数。

一种建筑群自然通风潜力评估系统，包括：

气象数据及建筑信息获取模块，用于获取全年不同时间段内的气象数据以及建筑群的建筑信息；所述气象数据包括风速、风向；所述建筑信息包括角点坐标、位置坐标、高度以及所属建筑编号；

风玫瑰图建立模块，用于根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图；所述风玫瑰图包括不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；

立面风压阈值超越概率统计模型建立模块，用于根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；

自然通风潜力评估模块，用于根据所述立面风压阈值超越概率统计模型，评估待测时间段内不同气象条件下建筑群的自然通风潜力。

可选的，所述风玫瑰图建立模块具体包括：

三维矩阵建立单元，用于根据所述气象数据建立关于时间-气象数据关系的三维矩阵；所述三维矩阵为12月*31天*24时的三维矩阵；

不同风向数据提取单元，用于根据所述三维矩阵提取不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；根据所述平均风速、所述风频以及所述阈值概率模型参数建立所述风玫瑰图。

可选的，所述立面风压阈值超越概率统计模型建立模块具体包括：

风压场数据确定单元，用于根据所述风玫瑰图确定不同风向条件下的风压场数据；

立面风压数据矩阵建立单元，用于根据所述建筑信息以及所述风压场数据建立所述建筑群的立面风压数据矩阵；所述建筑群立面风压数据矩阵包括所述位置坐标以及风压值；所述位置坐标与风压值一一对应；

立面风压阈值超越概率统计模型建立单元，用于根据所述立面风压数据矩阵建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型。

可选的，所述风压场数据确定单元具体包括：

大气边界层厚度获取子单元，用于获取气象站所处区域的第一大气边界层厚度以及所述建筑群内建筑群所处区域的第二大气边界层厚度；

风压场数据确定子单元，用于根据所述风玫瑰图、所述第一大气边界层厚度以及所述第二大气边界层厚度确定不同风向条件下的风压场数据。

可选的，所述立面风压阈值超越概率统计模型建立模块具体包括：

立面风压阈值超越概率统计模型建立单元，用于利用公式

建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；其中，i为不同方向的风频排列次序，i≥1，α(i)为第i风向的风频概率，P(PA＞PA^*)为风压发生概率；PA为建筑立面计算点风压，PA^*风压阈值标准；R为风速-风压转化系数；C(i)为第i风向上的尺度参数，K(i)分别为第i风向上的形状参数。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种建筑群自然通风潜力评估方法及系统，通过建立全年任意时间段的风玫瑰图，将全年不同时间段的风玫瑰图与建筑群的建筑信息相结合，建立立面风压阈值超越概率统计模型，从而计算出建筑群在全年或某一特定时间段不同气象条件下有多少时间能够获取良好的自然通风，本发明考虑具有不确定性的气象条件特征的影响，相比于传统的进行几个典型风向、风速条件下的自然通风评价方法，能够更客观反映出建筑的自然通风潜力，提高建筑群内的自然通风潜力评估精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的建筑群自然通风潜力评估方法流程图；

图2为本发明所提供的建筑群自然通风潜力评估系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种建筑群自然通风潜力评估方法及系统，能够提高建筑群内自然通风潜力评估精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明所提供的建筑群自然通风潜力评估方法流程图，如图1所示，一种建筑群自然通风潜力评估方法，包括：

步骤101：获取全年不同时间段内的气象数据以及建筑群的建筑信息；所述气象数据包括风速、风向；所述建筑信息包括角点坐标、位置坐标、高度以及所属建筑编号。

步骤102：根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图；所述风玫瑰图包括不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数。

(1)获取气象文件，提取逐时风速、风向数据，根据研究需要绘制特定时间段的风玫瑰图，记录风向频率，平均风速及概率模型特征参数。

具体过程包括：1)气象数据文件可以从建筑能耗仿真软件能耗⁺(EnergyPlus)网站免费下载，该气象数据原本用于能耗软件EnergyPlus进行建筑能耗评估计算，数据格式为EPW格式。我国可以采用的数据来源主要包括中国标准气象数据(Chinese StandardWeather Data,CSWD)、国际能耗计算气象数据(International Weather for EnergyCalculation,IWEC)和太阳及风能资源评估数据(Solar andWind Energy ResourceAssessment,SWERA)三类，其中以SWERA记录的自然风条件数据更为精确。

2)将下载的EPW格式气象数据通过生态建筑大师(ECOTECT)、EnergyPlus等软件转化输出，输出文件为Excel格式。

3)利用MATLAB脚本提取逐时的风向、风速数据，并建立12(月)*31(天)*24(时)三维矩阵，该三维矩阵可方便用于任意时间段数据(比如夏季夜间)的提取和统计，计算各风向(比如12个风向或16个风向)的平均风速、风频以及阈值概率模型的特征参数。

4)将所得数据进行存储并绘制风玫瑰图。

(2)提取待评价建筑群的几何形态信息，建立建筑立面信息数据矩阵，包括角点坐标，高度，所属建筑编号等。

具体过程包括：

1)待评价建筑群几何信息来源于AutoCAD矢量数据文件，本发明要求该文件建筑单体以多义线绘制，并以DXF格式进行存储。

2)MATLAB脚本程序逐行读取该DXF格式文件，提取建筑坐标、高度等几何形态信息，标注角点及建筑编号，并以数据矩阵的方式对这些数据进行存储。

本发明采用MATLAB作为方法实现的软件平台，其它程序语言(比如C语言)当然也可以实现该方法的评价效果，但MATLAB程序作为数学工具，其强大的函数工具库在矩阵建立、数据处理、结果显示等方面更具有效率。

步骤103：根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型。

所述步骤103具体包括：根据所述风玫瑰图确定不同风向条件下的风压场数据；根据所述建筑信息以及所述风压场数据建立所述建筑群的立面风压数据矩阵；所述建筑群立面风压数据矩阵包括所述位置坐标以及风压值；所述位置坐标与风压值一一对应；根据所述立面风压数据矩阵建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型。

(3)根据所述风玫瑰图可以利用计算流体动力学(CFD)计算软件获(比如Fluent)提供建筑周边风场环境数据，通常至少提供12个风向(30度风向间隔)条件下的风压场数据。

具体过程包括：

1)利用CFD软件模拟建筑周边风场特征，计算区域及参数设定遵循相关控制导则，比如日本建筑学会(Architectural Institute ofJapan，JIA)关于CFD模拟技术应用于建筑周边风环境模拟的规定，其中入口风速边界条件需根据城郊风速传化，其垂直风廓幂函数曲线如下：

其中，U_(h)为高度为h(m)的风速(m/s)，U_met为气象站测点测量风速(m/s)，本发明中取(1)中各方向平均风速，d_met和d分别为气象站所处区域及待评价建筑所处区域的大气边界层厚度(m)，根据场地类型设定，H_met为风速测量设备距地高度(m)，一般为10m，α_met和α分别为气象站所处区域及待评价建筑所处区域的场地粗糙度指数。

2)计算模拟至少12个风向(30度风向间隔)条件下的建筑室外风环境，3)导出待评价建筑周边区域的风压分布数据。

(4)获取待评价建筑立面风压数据矩阵具体过程包括：

1)提取步骤2建筑立面坐标及高度信息，利用MATLAB网格函数(meshgrid)逐一建立建筑各立面点阵。

2)提取步骤3研究区域风压分布场数据，利用MATLAB差值函数scatteredInterpolant建立空间风压数据点阵。

3)逐一提取各建筑立面点风压数据，并建立位置坐标与风压值一一对应的空间数据矩阵。

(5)构建基于建筑立面风压的阈值超越概率统计模型。

1)本发明采用二参数的韦伯(Weibull)分布函数来构建阈值超越概率统计模型，韦伯分布函数描述在某一给定风向上风速超过某一值V*的发生概率，其12个方向风频超过V*的发生频率数学模型如下：

其中，i为不同方向的风频排列次序，i≥1，α(i)为第i风向的风频概率，P(V＞V^*)为风速发生概率；C(i)和K(i)分别为i风向上的为尺度参数和形状参数。V为上游来流风速(m/s)，V^*为风速阈值标准，在本发明中为表面风压超过阈值标准时的上游来流需求风速(m/s)，V^*根据表面风压阈值标准以及城郊风速的转化计算，计算公式如下：

式中V_ref为计算区域来流方向高度为H位置的参考风速(m/s),V_ref ^*为表面风压达到阈值标准时计算区域来流方向高度H位置的需求风速(m/s)，PA^*风压阈值标准(Pa)，根据我国《绿色建筑评价标准》设定为±0.5Pa，PA_f为(4)获取的建筑立面风压(Pa)。

2)基于韦伯风速超越概率统计模型以及风速-风压转化公式构建基于建筑立面风压的阈值超越概率数学函数，计算公式如下：

式中P(PA＞PA^*)为风压发生概率，PA为建筑立面风压，R为风速-风压转化系数。

步骤104：根据所述立面风压阈值超越概率统计模型，评估待测时间段内不同气象条件下建筑群的自然通风潜力。

(6)提取步骤1第i风向的频率(α_(i))及概率模型特征参数(C_(i)和K_(i))，提取步骤4建筑立面各点风压数据，计算获得考察时间段立面各点的风压超过规定阈值的概率，并利用数据矩阵存储阈值概率数据。

(7)调取立面风压超越阈值概率及对应立面空间位置坐标进行统计分析，并进行数据可视化。

本发明将基于阈值概率统计的评估方法引入建筑群的自然通风潜力研究领域，采用表面风压作为超越阈值评价指标，从而能够更客观的反映建筑群的自然通风潜力。

图2为本发明所提供的建筑群自然通风潜力评估系统结构图，如图2所示，一种建筑群自然通风潜力评估系统，包括：

气象数据及建筑信息获取模块201，用于获取全年不同时间段内的气象数据以及建筑群的建筑信息；所述气象数据包括风速、风向；所述建筑信息包括角点坐标、位置坐标、高度以及所属建筑编号。

风玫瑰图建立模块202，用于根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图；所述风玫瑰图包括不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数。

所述风玫瑰图建立模块202具体包括：三维矩阵建立单元，用于根据所述气象数据建立关于时间-气象数据关系的三维矩阵；所述三维矩阵为12月*31天*24时的三维矩阵；不同风向数据提取单元，用于根据所述三维矩阵提取不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；根据所述平均风速、所述风频以及所述阈值概率模型参数建立风玫瑰图。

立面风压阈值超越概率统计模型建立模块203，用于根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型。

所述立面风压阈值超越概率统计模型建立模块203具体包括：风压场数据确定单元，用于根据所述风玫瑰图确定不同风向条件下的风压场数据；立面风压数据矩阵建立单元，用于根据所述建筑信息以及所述风压场数据建立所述建筑群的立面风压数据矩阵；所述建筑群立面风压数据矩阵包括所述位置坐标以及风压值；所述位置坐标与风压值一一对应；立面风压阈值超越概率统计模型建立单元，用于根据所述立面风压数据矩阵建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型。

所述风压场数据确定单元具体包括：大气边界层厚度获取子单元，用于获取气象站所处区域的第一大气边界层厚度以及所述建筑群内建筑群所处区域的第二大气边界层厚度；风压场数据确定子单元，用于根据所述风玫瑰图、所述第一大气边界层厚度以及所述第二大气边界层厚度确定不同风向条件下的风压场数据。

所述立面风压阈值超越概率统计模型建立模块203具体包括：立面风压阈值超越概率统计模型建立单元，用于利用公式

建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；其中，i为不同方向的风频排列次序，i≥1，α(i)为第i风向的风频概率，P(PA＞PA^*)为风压发生概率；PA为建筑立面计算点风压，PA^*风压阈值标准(Pa)，根据我国《绿色建筑评价标准》设定为±0.5Pa；R为风速-风压转化系数；C(i)为第i风向上的尺度参数，K(i)分别为第i风向上的形状参数。

自然通风潜力评估模块204，用于根据所述立面风压阈值超越概率统计模型，评估待测时间段内不同气象条件下建筑群的自然通风潜力。

本发明基于阈值超越概率统计，公开了一种建筑群自然通风潜力评估方法及系统，通过对特定阈值的超越概率统计来评价不确定气象环境条件(风速、风向)下建筑群的自然通风潜力。

评估总体分为三步，首先是从气象数据中提取风速、风向数据资料，绘制风玫瑰，并利用计算机模拟技术提供建筑室外风场分布基础数据；然后通过数字技术平台(MATLAB)构建阈值概率统计模型并计算各条件参数；最后计算得到全年的或特定时间段的建筑立面风压阈值概率分布结果并达到数据可视化。本发明以客观理性法的分析为基础，考虑到各地区气象条件特征的影响，并且数据资料易于获得，为建筑群体的自然通风布局优化设计提供了更有效的评估方式。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种建筑群自然通风潜力评估方法，其特征在于，包括：

获取全年不同时间段内的气象数据以及建筑群的建筑信息；所述气象数据包括风速、风向；所述建筑信息包括角点坐标、位置坐标、高度以及所属建筑编号；

根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图；所述风玫瑰图包括不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；所述风玫瑰图利用计算流体动力学计算软件获取提供建筑周边风场环境数据，至少提供12个风向条件下的风压场数据；

具体过程包括：

1)利用CFD软件模拟建筑周边风场特征，计算区域及参数设定遵循相关控制导则，入口风速边界条件需根据城郊风速转化，其垂直风廓幂函数曲线如下：

其中，U_(h)为高度为h(m)处的风速(m/s)，U_met为气象站测点测量风速(m/s)，本发明中取所述风玫瑰图中各方向平均风速，d_met和d分别为气象站所处区域及待评价建筑所处区域的大气边界层厚度(m)，根据场地类型设定，H_met为风速测量设备距地高度(m)，为10m，α_met和α分别为气象站所处区域及待评价建筑所处区域的场地粗糙度指数；

2)计算模拟至少12个风向条件下的建筑室外风环境，3)导出待评价建筑周边区域的风压分布数据；

根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；所述根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型，具体包括：

利用公式

建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；其中，i为不同方向的风频排列次序，i≥1，α(i)为第i风向的风频概率，P(PA＞PA^*)为风压发生概率；PA为建筑立面计算点风压，PA^*风压阈值标准；R为风速-风压转化系数；C(i)为第i风向上的尺度参数，K(i)分别为第i风向上的形状参数；

根据所述立面风压阈值超越概率统计模型，评估待测时间段内不同气象条件下建筑群的自然通风潜力；

所述根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图，具体包括：

根据所述气象数据建立关于时间-气象数据关系的三维矩阵；所述三维矩阵为12月*31天*24时的三维矩阵；

根据所述三维矩阵提取不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；根据所述平均风速、所述风频以及所述阈值概率模型参数建立所述风玫瑰图。

2.根据权利要求1所述的建筑群自然通风潜力评估方法，其特征在于，所述根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型，具体包括：

根据所述风玫瑰图确定不同风向条件下的风压场数据；

根据所述建筑信息以及所述风压场数据建立所述建筑群的立面风压数据矩阵；所述建筑群立面风压数据矩阵包括所述位置坐标以及风压值；所述位置坐标与风压值一一对应；

根据所述立面风压数据矩阵建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型。

3.根据权利要求2所述的建筑群自然通风潜力评估方法，其特征在于，所述根据所述风玫瑰图确定不同风向条件下的风压场数据，具体包括：

获取气象站所处区域的第一大气边界层厚度以及所述建筑群内建筑群所处区域的第二大气边界层厚度；

根据所述风玫瑰图、所述第一大气边界层厚度以及所述第二大气边界层厚度确定不同风向条件下的风压场数据。

4.一种建筑群自然通风潜力评估系统，其特征在于，包括：

气象数据及建筑信息获取模块，用于获取全年不同时间段内的气象数据以及建筑群的建筑信息；所述气象数据包括风速、风向；所述建筑信息包括角点坐标、位置坐标、高度以及所属建筑编号；

风玫瑰图建立模块，用于根据所述气象数据建立全年不同时间段的风玫瑰图；所述风玫瑰图包括不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；所述风玫瑰图利用计算流体动力学计算软件获取提供建筑周边风场环境数据，至少提供12个风向条件下的风压场数据；

具体过程包括：

1)利用CFD软件模拟建筑周边风场特征，计算区域及参数设定遵循相关控制导则，入口风速边界条件需根据城郊风速转化，其垂直风廓幂函数曲线如下：

其中，U_(h)为高度为h(m)处的风速(m/s)，U_met为气象站测点测量风速(m/s)，本发明中取所述风玫瑰图中各方向平均风速，d_met和d分别为气象站所处区域及待评价建筑所处区域的大气边界层厚度(m)，根据场地类型设定，H_met为风速测量设备距地高度(m)，为10m，α_met和α分别为气象站所处区域及待评价建筑所处区域的场地粗糙度指数；

2)计算模拟至少12个风向条件下的建筑室外风环境，3)导出待评价建筑周边区域的风压分布数据；

立面风压阈值超越概率统计模型建立模块，用于根据所述风玫瑰图以及所述建筑信息建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；所述立面风压阈值超越概率统计模型建立模块具体包括：

利用公式

建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型；其中，i为不同方向的风频排列次序，i≥1，α(i)为第i风向的风频概率，P(PA＞PA^*)为风压发生概率；PA为建筑立面计算点风压，PA^*风压阈值标准；R为风速-风压转化系数；C(i)为第i风向上的尺度参数，K(i)分别为第i风向上的形状参数；

自然通风潜力评估模块，用于根据所述立面风压阈值超越概率统计模型，评估待测时间段内不同气象条件下建筑群的自然通风潜力；所述风玫瑰图建立模块具体包括：

三维矩阵建立单元，用于根据所述气象数据建立关于时间-气象数据关系的三维矩阵；所述三维矩阵为12月*31天*24时的三维矩阵；

不同风向数据提取单元，用于根据所述三维矩阵提取不同风向的平均风速、风频以及阈值概率模型参数；所述阈值概率模型参数包括不同风向上的尺度参数和形状参数；根据所述平均风速、所述风频以及所述阈值概率模型参数建立所述风玫瑰图。

5.根据权利要求4所述的建筑群自然通风潜力评估系统，其特征在于，所述立面风压阈值超越概率统计模型建立模块具体包括：

风压场数据确定单元，用于根据所述风玫瑰图确定不同风向条件下的风压场数据；

立面风压数据矩阵建立单元，用于根据所述建筑信息以及所述风压场数据建立所述建筑群的立面风压数据矩阵；所述建筑群立面风压数据矩阵包括所述位置坐标以及风压值；所述位置坐标与风压值一一对应；

立面风压阈值超越概率统计模型建立单元，用于根据所述立面风压数据矩阵建立所述建筑群的立面风压阈值超越概率统计模型。

6.根据权利要求5所述的建筑群自然通风潜力评估系统，其特征在于，所述风压场数据确定单元具体包括：

大气边界层厚度获取子单元，用于获取气象站所处区域的第一大气边界层厚度以及所述建筑群内建筑群所处区域的第二大气边界层厚度；

风压场数据确定子单元，用于根据所述风玫瑰图、所述第一大气边界层厚度以及所述第二大气边界层厚度确定不同风向条件下的风压场数据。

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